Isolationsvermögen von Zelten

[derMac]

Wenn ich einen schlechter isolierenden Schlafsack benutze (K nimmt zu) dann steigt die Temperatur des Innenzelts. Das allerdings nur (und das haben wir mit dem Kürzen des Q-Werts ein wenig unter den Tisch fallen lassen), wenn der Mensch auch in derLlage ist, seine Wärmeabgabe (=Q) zu erhöhen. Da dies nicht der Fall ist (wir machen ja keinen Zeltsport und sind alleine in dem Zelt) wird die Temperatur T1 fallen, d.h. der Mensch kühlt aus. Nicht komplett, aber bis zu einem neuen Gleichgewischtszustand.

Nehmen wir einfach an, die Körpertemperatur würde auf ein niedrigeres Niveau sinken, dann würde bei gleiche Wärmeproduktion die Temperatur im Zelt konstant bleiben wenn sich die Isolation des Schlafsacks verringern würde. (Beim Wassereimer übrigens auch, der Wasserspiegel des oberen Eimers würde sinken, da der Durchfluss aber konstant bleibt, würde sich im 2. Eimer nichts ändern.

Mac

[derMac]

Das mit der Konvektion ist folgendermaßen:
Konvektion: geschlossenes System (z.B. Luft in Flasche, Fußbodenheizung), Wärmetransport durch die Luftbewegung. Anderes Beispiel: Lavalampe
Lüftung: offenes System (z.B. Heizlüfter), Materialtranport (warme Luft raus, kalte rein)

Ich zitier jetzt auch mal den Wikipedia-Artikel:
"Konvektion ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragung durch den Transport von Teilchen bewerkstelligt wird, die thermische Energie mitführen." Natürlich ist das in beiden Fällen ein Materialtransport. Ich seh da noch immer keinen Unterschied. Wärmestrahlung wäre Wärmetransport ohne Materialtransport.

Was die Wärmedämmung angeht muss ich wiederum TR rechtgeben, ein Schlafsack oder ne Schaum-Iso macht ja nix anderes als die Luft an der Bewegung zu hindern. Das Material an sich (Daune, EVA) leitet Wärme schon ganz gut, jedenfalls besser als Luft.

Ja, die Luft im Schlafsack, aber nicht die Luft im Zelt. Und deshalb wird die Isolation das Außenzeltes auch nicht die Konvektion innerhalb des Zeltes verhindern.

Mac

[Poldi]

Das Wassereimer-Modell ist bei zwei Eimern nicht mehr so gut brauchbar. Dass liegt daran, dass der obere Eimer nix von dem unteren Eimer mitbekommt (systemtechnisch gesehen), der Mensch aber schon was von der Außentemperatur.
Wie du schon richtig beschrieben hast, kühlt unser armes Beispielmenschlein aus, bis sich wieder ein Gleichgewicht eingestellt hat. es hat also eine neue Temp. T1 eingestellt, wobei T3 konstant bleibt. Auch unser Wert Q soll ja konstant geblieben sein (gleiche Wärmeproduktion). Die Gleichungen (s.u.) gelten also auch weiterhin.
Das führt dann zu folgendem Ergebnis: T2 muss sich ändern (fallen).
Beweis: wenn T2 konstant bleiben würde, könnte sich unser Männlein (theoretisch) unter T2 abkühlen, während im Innenzelt immer noch wohlige T2 > T1 herrschen. Und das kollidiert stark mit den Gesetzen der Energieerhaltung.
Es wird also auch im Innenzelt ein wenig kälter werden, wenns unserem Menschlein nicht mehr so warm ist.

Mist, du warst schneller

Konvektion ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragung durch den Transport von Teilchen bewerkstelligt wird, die thermische Energie mitführen

Natürlich müssen die Teilchen thermische Energie mitführen, sonst wärs kein Wärmetransport. Wichtig ist allerdings, wo du deine Systemgrenzen setzt. Das System ist ja schließlich unser zu betrachtender Raum (also das Zelt und nicht die Erdatmosphäre!).
In der von TR und mir benutzten "Version" der konvektion bleiben die Luftteilchen im Zelt, während bei der Lüftung ein Austausch von Teilchen von statten geht.
Nochmal Beispiele:
Konvektion: Ein bestimmtes luftteilchen wird erwärmt, steigt auf, gibt dort seine Wärme wieder ab und fällt runter zum Ausgangspunkt (-> Kreislauf)
Lüftung: ein warmes Teilchen zieht in die Welt hinaus, ein kaltes Teilchen kommt von irgendwo her (kein Kreislauf für das System! Global betrachtet natürlich schon)
es kommt also wie gesagt darauf an wie du deine Systemgrenzen setzt.

Im Endeffekt ist es rel. wurscht, da der körper keine Ahnung hat om ein Teilchen jetzt aus Timbuktu kommt oder oben in der Zeltkuppel abgekühlt wurde. Ein Lüfter ist allerdings auch stark von der Windgeschwindigkeit draußen abhängig, währen für die Konvektion lediglich die temperatur der Außenluft zählt.
Es ist deshalb zu erwarten, dass eine Lüftungsverhinderung (neben den lethalen Effekten ) einen höheren Einfluss auf den Wärmehaushalt haben wird als die Verhinderung der Konvektion IM ZELT

[derMac]

Das führt dann zu folgendem Ergebnis: T2 muss sich ändern (fallen).

Nö, solange der Wärmestrom aufrecht erhalten wird, bleibt T2 konstant. Das Problem ist nur, dass er das nicht kann. In der Realität wird der Mensch erst die Wärmeerzeugung steigern um eben T1 zu halten und damit steigt T2. Wenn das aber nicht reicht, wird das ganze System zusammenbrechen, da bei sinkendem T1 das Q eben nicht mehr konstant bleibt und alles wird auf T3 abkühlen. Dazwischen gibts eigentlich keinen möglichen statischen Zustand.

Gute Nacht
Mac

[T.R.]

Jetzt kommt aber doch der Oberlehrer

Ne, sorry, wenn das so rüber gekommen ist. Tatsächlich ist es so, daß mir selbst erst einige Zusammenhänge klargeworden sind, indem ich sie aufgeschrieben habe.

Ich möchte im übrigen bei deinen Isoltionsversuchen nur verhindern, dass du irgendwann mal mehr Wärme abgibts als du erzeugst. und dann etwas steif in den Gliedern wirst.

Danke. Aber ich bin ein Frostködel und will es warm haben im Zelt. Deswegen mache ich mir ja die Gedanken ...

Grüße
TR

[rumtreiberin]

Für Frostbeulen gibts nur zwei Möglichkeiten: Feuer mit Nachtwache im Zelt oder zuhause bleiben

Andere alternative: als Männlein die Frauen-Komfort-temperatur für den Schlasa als Maßstab ansetzen, dann in dem Ding so metertief verkriechen und auch noch ne Mütze anziehen daß man es mollig warm hat und maximal die Nasenspitze noch sichtbar ist. Einziges Problem: Wenn du dich in einem fetten Schlasa noch bewegen willst brauchst du ein großes Zelt und wenn du morgens aus der Penntüte krabbelst kostet das Überwindung.

[derMac]

Das Wassereimer-Modell ist bei zwei Eimern nicht mehr so gut brauchbar. Dass liegt daran, dass der obere Eimer nix von dem unteren Eimer mitbekommt (systemtechnisch gesehen), der Mensch aber schon was von der Außentemperatur.

Nein, der Mensch kennt auch nur die Temperatur direkt auf der Haut, also T1.

Wie du schon richtig beschrieben hast, kühlt unser armes Beispielmenschlein aus, bis sich wieder ein Gleichgewicht eingestellt hat. es hat also eine neue Temp. T1 eingestellt, wobei T3 konstant bleibt. Auch unser Wert Q soll ja konstant geblieben sein (gleiche Wärmeproduktion). Die Gleichungen (s.u.) gelten also auch weiterhin.
Das führt dann zu folgendem Ergebnis: T2 muss sich ändern (fallen).
Beweis: wenn T2 konstant bleiben würde, könnte sich unser Männlein (theoretisch) unter T2 abkühlen, während im Innenzelt immer noch wohlige T2 > T1 herrschen. Und das kollidiert stark mit den Gesetzen der Energieerhaltung.
Es wird also auch im Innenzelt ein wenig kälter werden, wenns unserem Menschlein nicht mehr so warm ist.

Wieder nein. Wenn Az, Uz, T3 und Q2=Q1 konstant bleiben, muss T2 konstant bleiben. Unser Bezugssystem ist immer T3, die können wir nicht ändern. Wenn T2 und Q1 konstant sind, muss T1 fallen, wenn Us größer wird. Wie du schon sagtest ist es aber was anderes (und das wird kurzfristig auch passieren, ist aber langfristig nicht zu halten) wenn Q1 steigt. Dann steigt auch T2.

In der von TR und mir benutzten "Version" der konvektion bleiben die Luftteilchen im Zelt, während bei der Lüftung ein Austausch von Teilchen von statten geht.

Das ist schon klar, deswegen schrieb ich ja, dass wir aneinander vorbeireden.

Nochmal Beispiele:
Konvektion: Ein bestimmtes luftteilchen wird erwärmt, steigt auf, gibt dort seine Wärme wieder ab und fällt runter zum Ausgangspunkt (-> Kreislauf)
Lüftung: ein warmes Teilchen zieht in die Welt hinaus, ein kaltes Teilchen kommt von irgendwo her (kein Kreislauf für das System! Global betrachtet natürlich schon)
es kommt also wie gesagt darauf an wie du deine Systemgrenzen setzt.

Für den Begriff der Konvektion sind die Systemgrenze egal.

Im Endeffekt ist es rel. wurscht, da der körper keine Ahnung hat om ein Teilchen jetzt aus Timbuktu kommt oder oben in der Zeltkuppel abgekühlt wurde. Ein Lüfter ist allerdings auch stark von der Windgeschwindigkeit draußen abhängig, währen für die Konvektion lediglich die temperatur der Außenluft zählt.

Und das Isolationsvermögen des Außenzeltes. Denn eigentlich zählt für die Konvektion an der Zeltwand die Außenzelttemperatur. Die ist aber praktisch gleich der Außentemperatur da Uz praktisch unendlich groß ist. Genau da will T.R. ja ansetzten. Das ist auch der Punkt, wo deine (ansonsten sehr interessante) obere Rechnung nicht mehr stimmt, da wir nur die Wärmeleitung betrachtet haben, es in Wirklichkeit aber thermodynamische Vorgänge in der Luft sind. Da ist das alles nicht mehr linear und da muss ich passen.

Es ist deshalb zu erwarten, dass eine Lüftungsverhinderung (neben den lethalen Effekten ) einen höheren Einfluss auf den Wärmehaushalt haben wird als die Verhinderung der Konvektion IM ZELT

Meine Rede die ganze Zeit, ich hab mich nur vll. etwas umständlich ausgedrückt.

Mac

[AskeT]

Hier hat jemand aus einem eher nur für sommerliche Gefilde konstruierten Zelt durch Veränderungen ein echtes Winterzelt gemacht:

http://kotisivu.dnainternet.net/luon.../index_eng.htm

Ist ganz interessant, wie ich finde. Er beheizt das Zelt sogar mit einem Kap-Arctic-Kocher.

Ich besitze das selbe Zelt und werde wohl einige der Veränderungen übernehmen.

Gruß
Kurt

[jiggalatei]

Ne, sorry, wenn das so rüber gekommen ist. Tatsächlich ist es so, daß mir selbst erst einige Zusammenhänge klargeworden sind, indem ich sie aufgeschrieben habe.


Danke. Aber ich bin ein Frostködel und will es warm haben im Zelt. Deswegen mache ich mir ja die Gedanken ...

Grüße
TR

Darum habe ich heute Nacht noch schnell die ultimative Zeltheizung erfunden.
Draußen steht eine löcherige Blechbüchse in der Holzkohle glüht. Darüber wird ein Aluflex-Rohr http://www.groovy.de/?Aluflexrohr
gestülpt und dann im Zelt verlegt so dass ordentlich Zug entsteht und dann nach oben zum Lüfter raus.

Es stellen sich folgende Fragen:
Ist das Alurohr widerstandsfähig genug?
Überleben wir das ganze ohne Rauchvergiftung
wie läßt sich die löchrige Blechbüchse weiterentwickeln?
Gruß Jigga

[AskeT]

wie läßt sich die löchrige Blechbüchse weiterentwickeln?

http://www.wassersport-profi.de/prod...oducts_id/3218

Der HeatPal ist ein Spirituskocher mit im Heizbetrieb übergestülpten, gelöcherten Allupott. Er bringt gute Wärme, ist aber leider vom Packmass her nicht Rucksacktauglich. Wir nutzen einen HeatPal auf Kanu- und Motorradgespann-Touren. Bei feuchtkühlem Wetter war das eine prima Sache.

Möglicherweise könnte man einen Trangia - mittels zusätzlichem gelöchertem Topf - ähnlich nutzen, soweit man einen Brenner mit längerer Brenndauer (Gas/Benzin/Petroleum) benutzt.

Auf ans fröhliche basteln...
Oder hat schon einer hier ähnliches kreiert?

Gruß
AskeT

[T.R.]

Hier noch mal Überlegungen zu verschiedenen Punkten ...

Als ich damals den (Baumwoll-)Entwurf für mein Zelt genäht habe (noch ohne Lüfter und Türen), bin ich spaßeshalber mal unter die Kuppel geschlüpft, um den Platz abzuschätzen. nach kurzer Zeit war es deutlich wärmer drinenn als draußen, und das bei Zimmertemperatur.

Eben. Da muß man drüber nachdenken.

Ich war mit dem Eureka Spitfire Duo (2,1 kg) und einem Daunenschlafsack (ca. 2 kg) an der Nordsee. Gesamtgewicht: 4,1 kg. Ergebnis: Ich habe gefroren (auch deswegen, weil sich die Daunen mit Feuchtigkeit vollsogen).

Dann war ich unter gleichen klimatischen Bedingungen mit dem Pathfinder (2,3 kg) und einem Sommerschlafsack mit Kunstfaserfüllung (ca. 1 kg) wieder an der Nordsee. Gesamtgewicht: 3,3 kg. Ergebnis: Ich habe mollig warm geschlafen (auch deswegen, da die Kunstfasern i.d.R. trocken blieben).

Beim Spitfire hatte ich eine Außen/Innen-Temperaturdifferenz von nur 1 bis 2°C, beim Pathfinder hingegen von 5 bis 6°C. Die Zelte sind unterschiedlich konstruiert und haben unterschiedlich große Außenflächen. Das Spitfire hat eher größere Wärmeverluste, das Pathfinder eher relativ geringere.

Bevor ich mir das Pathfinder und den neuen Schlafsack zulegte, hatte ich Zelt und Schlafsack in Kombination betrachtet. Beim Probeaufbau bei Globetrotter war sofort spürbar, daß das Pathfinder "wärmer" ist. Also kann der Schlafsack etwas leichter sein, dachte ich mir. In der Praxis ist diese Überlegung aufgegangen. Allerdings habe ich zu dem Zeitpunkt noch in "Volumen" gedacht, und nicht in abstrahlender Außenfläche. Da ein kleineres Volumen aber i.d.R. auch eine kleinere Außenfläche hat, ging es dennoch auf.

Winterzelt besser abgedichtet (Schneelappen, evtl. Lüfter zu,...), dadurch kann die Wärme schlechter entweichen.

Wie schon geschrieben, werden hier in erster Linie die Lüftungsverluste verringert. Lüftet man nicht zwischenzeitlich, dann bleibt die Feuchtigkeit drinnen. Man hat also eine höhere Luftfeuchte. Das ist wärmetechnisch eher ungünstig und man empfindet es eher als unbehaglich. Zudem hat man ein Kondensproblem. Auch der Schlafsack und Kleidung können klamm werden, und deswegen weniger wärmen.

Das Lüftungsverluste einen großen Effekt haben können, steht außer Frage. Man kann es leicht selbst erfahren, indem man im Winter in der Wohnung die Fenster öffnet. Da können die Heizkörper voll aufgedreht sein, die Wärme wird sofort "entlüftet", sozusagen.

Die Frage ist aber, ob die Lüftung am Außenzelt verhindert werden muß. Es erscheint widersinnig. Denn darin befindet sich ja noch das Innenzelt. Und warm sein soll es im Innenzelt, und nicht unbedingt innerhalb des gesamten Außenzeltes.

Mein Gedanke ist eher, daß das Außenzelt "lediglich" das Gröbste an Wind und Wetter abhält, vergleichbar mit Dachziegeln. Die halten den Regen ab, lassen ansonsten aber Luft durch die Fugen durch. Die eigentliche Wärme-Isolation soll dann das Innenzelt bringen - mit Dämmschicht. Da das Material "porös" ist, sollte Wasserdampf von Innen gut hindurchdiffundieren können. Wasser muß an dieser Stelle nicht mehr abgehalten werden, das übernimmt ja das Außenzelt.

Die Luftschicht zwischen Innen- und Außenzelt sollte dann gut durchlüftet sein, damit Feuchtigkeit schnell abtransportiert werden kann. Das Außenzelt muß also nicht bis auf den Boden reichen. Das ist beim Pathfinder der Fall. Ich hatte übrigens bei geschlossenen Lüftern keinerlei Probleme mit Kondens (bei Windstärke 5). Die Innenseite vom Außenzelt war durchgehend trocken und das Klima im Zelt zumeist ganz angenehm. Kleidung und Schlafsack wurden auch nicht klamm. Wenn ich in den Schlafsack kroch, war es darin relativ schnell warm.

Vogelfedern z.B. sind vergleichbar aufgebaut. Der obere Teil einer Feder, da wo sie flächig ist, ist wasserdicht. Wasser perlt ab. Weiter unten hingegen gibt es mehr Verästelungen und weichen Flaum, welcher den Vogelkörper isoliert bzw. "wärmedämmt". Und da ein Vogel die Federn abspreizen kann, kann er damit quasi die "Lüftung" regulieren - zwischen "Dämmung" und Außenschicht sozusagen. Das ist von der Natur ziemlich genial gemacht.

Im Baubereich hat sich so ein Aufbau bewährt: Tragende Wand - Dämmung - Luftschicht (durchlüftet) - Außenhülle.

Beim Zelt liegen lediglich die tragenden Teile, nämlich die Stangen, woanders, nämlich i.d.R. direkt unter der Außenhülle, entweder in am Innenzelt angenähten Gestängekanälen, oder aber das Innenzelt ist hier entsprechend eingehängt. Ansonsten ist der Aufbau schon heute prinzipiell gleich, wenn auch anders proportioniert, z.B. durch das als "dicht" gedachte Außenzelt, was aber Probleme mit sich bringt - siehe oben.

Also möglich wäre das alles schon, nur:
Die Oberfläche eines Zeltes ist ungleich höher als die das Schlafsacks, je größer die Oberfläche umso leichter kann Wärme entweichen.

Ja. Oder anders ausgedrückt: Je kleiner die Oberfläche, je geringer ist die Abstrahlung und damit der Wärmeverlust. So betrachtet ist ein Schlafsack wärmetechnisch zunächstmal am günstigsten. Er stellt quasi die kleinstmögliche Außenfläche mit der geringsten Abstrahlung dar. Das hatten wir hier nun schon einige Male und es steht außer Frage.

Allerdings ergibt sich daraus auch ein sehr kleines Volumen, innerhalb dessen wir kaum handlungsfähig sind. Die Bewegungsfreiheit ist stark eingeschränkt. Will man sich bewegen, dann muß man aus dem Schlafsack raus. Und ist es im Zelt kalt, dann muß man sofort in die Daunenjacke, Pullover, Weste oder sonstwas rein. Und das ist eben nur wenig komfortabel.

Mir geht es darum, den Komfort mit - für mich - vertretbarem Aufwand zu erhöhen, und hier speziell den Wärmekomfort innerhalb des Zeltes. Gelingt das, dann muß im Gegenzug der Schlafsack nicht mehr so dicke sein, wodurch man einen Teil des Aufwands am Zelt wieder hereinholt - siehe oben den Vergleich Spitfire / Pathfinder. Man hat sicher etwas mehr Gesamtgewicht, aber möglicherweise nicht soviel, wie man zunächst annehmen mag.

Anders ausgedrückt: Durch relativ wenig mehr an Aufwand (Gewicht) hat man vielleicht relativ viel mehr an Komfort, abhängig davon, wie man die Dinge proportioniert. Da muß man drüber nachdenken.

Das Kondenswasser wird sich mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit im Isolationsmaterial festsetzen und (im Winter) gefrieren.

Das resultiert aus Erfahrungen mit dichten Außenzelten, in denen es viel Kondens gibt, weil Feuchtigkeit nicht abgeführt wird - siehe oben. Wenn Feuchtigkeit aber durch Lüftung in der Luftschicht abgeführt werden kann, wird man damit aller Voraussicht nach nur wenig Probleme haben - siehe meine Erfahrungen mit dem Pathfinder.

Desweiteren erhöht sich die absolute Feuchte im System ja nicht deswegen, weil man die Wärmedämmung verlagert (vom Schlafsack ans Innenzelt) oder sie zusätzlich anbringt. Wenn man im Schlafsack liegt, und es innen im Zelt unter 0°C ist, dann hat man im Prinzip dasselbe Problem am oder im Schlafsack.

Zudem kann wärmere Luft im Innenzelt mehr Feuchtigkeit aufnehmen, als kühlere, wobei sich die relative Feuchte immer noch in einem Bereich bewegen kann, den wir als behaglich empfinden.

Es kommt also darauf an. Das wird sich in der Praxis zeigen.

Grüße
TR

[T.R.]

Ich habe keine Ahnung, wo der Wert K ungefähr anzusiedeln ist. Das Problem sind weniger die Oberflächen als die Koeffizienten U. Die findet man nirgends.

Gut wäre es, wenn man die U-Werte von Baumwoll-, Polyester-, Polyamid- (Nylon) Geweben etc. hätte. Ich habe auch schon danach gesucht und nichts gefunden. Aber ich habe hier Werte für andere Materialien:

Wärmedurchgangskoeffizient und Typische Werte des Bauwesens

U-Werte - je niedriger die Zahl, desto geringer der Wärmedurchgang:
Einfachverglasung: 4,9
Doppelfenster: 3
Wärmeschutzverglasung: 1,1

Ich weiß zwar ebenfalls nicht, wie der U-Wert für Doppelwandzelte anzusetzen ist, schätze aber gefühlsmäßig, daß er zwischen Einfach- und Doppelverglasung liegt, vielleicht so bei 4.

Man kann nun die Heizleistung berechnen. Du hast die Formel ja ebenfalls verwendet. Ich erläutere sie kurz, damit es allgemein verständlich wird.

Q = U x A x (t2 - t1)

Q = Leistung in Watt
U = Wärmedurchgangszahl in W/(K x qm)
A = Fläche in qm (z.B. Außenzeltfläche)
t1 = Außentemperatur in °C
t2 = Innentemperatur in °C

Die Außenfläche vom Pathfinder beträgt Pi mal Daumen 4 qm. Ich nehme weiter eine Außentemperatur von 0°C an. Innen wünsche ich eine Temperatur von 20°C. Die Temperaturdifferenz beträgt also 20°C. Es ergibt sich:

4 x 4 x 20 = 320 Watt.

Ich benötige also eine Heizleistung von 320 Watt, wenn ich im Pathfinder bei 0°C Außentemperatur innen 20°C haben möchte.

Nun rechne ich das Ganze mit dem Thinsulate-Material. Es hat einen U-Wert von 1,6.

1,6 x 4 x 20 = 128 Watt.

Hier benötigte ich für dasselbe eine Heizleistung von nur noch rund 130 Watt. Die bekommt man durch den Grundumsatz des Körpers und meinetwegen zwei Teelichtern zusammen. Grundumsatz: 60W, Teelicht ca. 25 bis 50W (nach Wikipedia)

Ok. Die ganze Rechnung ist ungenau. Ich habe den Boden und ggfls. Bodenkälte, sowie Lüftungsverluste außer Acht gelassen. Aber es ist eine Näherung. Man bekommt ein Gefühl, um was es geht.

*

Nun kann man andersherum herangehen, und ausrechnen, welche Temperaturdifferenz beim Grundumsatz von 60 W und bei verschiedenen U-Werten möglich ist. Dafür nimmt man wieder die obige Formel:

t = Q / U x A

t wäre hier die Temperaturdifferenz.

Für U = 4 (Pathfinder) ergibt sich 60 / 4 x 4 = 3,7°C

Das stimmt jedoch nicht mit meinen Erfahrungswerten überein. Ich hatte beim Pathfinder im Schnitt eine Temperaturdifferenz von 5 bis 6°C. Allerdings lag ich da nicht im Schlafsack, als ich diese Differenz gemessen hatte, sondern war im Zelt aktiv und hatte wohl mehr Energie freigesetzt, als nur den Grundumsatz. Nehme ich statt 60 W also 80 W, dann ergibt sich eine Differenz von 5°C, was mit der Praxis so circa übereinstimmt. Also dürfte der oben für das Pathfinder angenomme U-Wert von 4 so *ungefähr* richtig sein. Vielleicht ist er aber auch etwas besser. Es geht hier zunächst mal darum, daß man sich der Sache nähert.

Nun rechne ich das Ganze für das Thinsulate-Material:

U = 1,6 und 60 Watt: 60 / 1,6 x 4 = 9,3°C

U = 1,6 und 80 Watt: 80 / 1,6 x 4 = 12,5°C

Jetzt stelle ich wieder zwei Teelichter mit rein, die ich mit je 30W annehme (ca. 25 bis 50 W nach Wikipedia).

U = 1,6 und 140W (80W + 30W + 30W): 140 / 1,6 x 4 = 21,8°C

Dasselbe nochmal mit U = 4 (Pathfinder): 140 / 4 x 4 = 8,7°C

Im Klartext: Durch Körperwärme (80W) und zwei Teelichtern erreiche ich beim ungetunten Pathfinder eine Temperaturdifferenz von ca. 8 bis 9°C, mit der Thinsulate-Wärmedämmung hingegen eine Temperaturdifferenz von ca. 21°C. Das ist schon ganz ordentlich. Je mehr Energie im Zelt zur Verfügung steht, je stärker wirkt sich der unterschiedliche U-Wert offenbar quantitativ aus.

Zu beachten ist, daß ich nur den U-Wert der Thinsulate-Dämmung genommen habe. Innen- und Außenzelt kämen noch hinzu, was den den Gesamt-U-Wert verbessern würde. Leider kann man das nicht einfach so addieren. Es ergibt sich in der Kombination vielmehr ein neues Gesamtverhalten, was neu ermittelt werden muß. Ich muß noch mal schauen, wie man das macht.

Wie auch immer. Rechnerisch sieht das zumindest schonmal ganz gut aus.

Mein Vorhaben ist eigentlich recht bescheiden. Ich will damit nicht bei -30°C und Windstärke 12 raus. Mir geht es erstmal darum, wie ich im Pathfinder bei 5°C oder 10°C Außentemperatur und meinetwegen Windstärke 5 innen gemütliche 20°C hinkriege, ohne einen Kocher oder gar Coleman-Strahler aufbauen zu müssen (was im Pathfinder eh nicht funktionieren würde ...).

Der nächste Schritt sind dann praktische Versuche und Temperaturen messen. Das schaffe ich erst im Dezember oder zwischen den Festtagen.

Vom Thinsulate-Material bräuchte ich ca. 4 qm. Bei 80 g/qm macht das 320 g. Allerdings kann ich das Material so roh nicht unbedingt verwenden. Es muß wohl umsäumt, wahrscheinlich beidseitig mit Mesh o.ä. versteppt und mit Befestigungsmöglichkeiten versehen werden. Insgesamt kommt man vielleicht auf 500 bis 600g, was gewichtsmäßig soweit ok wäre.

Ein Problem ist das Volumen. Bei 9 mm Materialstärke ergibt sich ein unkomprimiertes Volumen von rund 35 Litern. Ich weiß derzeit nicht, wie weit sich das ohne Schaden komprimieren läßt.

Möglicherweise sind auch andere Materialien geeignet. Möglicherweise reicht es auch, das Innenzelt nur partiell zu dämmen. Auch dadurch würde die Gesamtabstrahlung verringert.

Es sind also praktische Versuche und Temperaturmessungen angesagt.

Grüße
TR

[derMac]

Also Innenzelt isolieren klingt erst mal gar nicht verkehrt. Allerdings hast du dann das Problem, dass die Feuchtigkeit noch stärker im Innenzelt bleibt. Das macht sie nämlich bei entsprechend ungünstigem Wetter auch bei herkömmlichen Innenzelten schon. Der Vorteil ist, dass du das Material bei deinem Zelt einfach drauf legen kannst, da muss man für den Test nicht viel nähen.

Die Außenfläche vom Pathfinder beträgt Pi mal Daumen 4 qm.

Ich würde von mehr ausgehen. Und den Boden nicht vergessen.

Nun rechne ich das Ganze mit dem Thinsulate-Material. Es hat einen U-Wert von 1,6.
Der U-Wert gilt aber nur bei völliger Windstille. Wenn dein Außenzelt nicht völlig winddicht ist, was du ja nicht wolltest, wird es auch durchs Innenzelt durchziehen. Weiterhin gilt das nur, wenn es Wärme - äh - Kältebrückenfrei verbaut wurde.

Ok. Die ganze Rechnung ist ungenau. Ich habe den Boden und ggfls. Bodenkälte, sowie Lüftungsverluste außer Acht gelassen. Aber es ist eine Näherung. Man bekommt ein Gefühl, um was es geht.

Genau. Und ich denke, das außer acht gelassene ist, besonders wenn es sehr kalt wird, auch sehr signifikant.

Nun kann man andersherum herangehen, und ausrechnen, welche Temperaturdifferenz beim Grundumsatz von 60 W und bei verschiedenen U-Werten möglich ist. Dafür nimmt man wieder die obige Formel:

t = Q / U x A

t wäre hier die Temperaturdifferenz.

Für U = 4 (Pathfinder) ergibt sich 60 / 4 x 4 = 3,7°C

Das stimmt jedoch nicht mit meinen Erfahrungswerten überein. Ich hatte beim Pathfinder im Schnitt eine Temperaturdifferenz von 5 bis 6°C. Allerdings lag ich da nicht im Schlafsack, als ich diese Differenz gemessen hatte, sondern war im Zelt aktiv und hatte wohl mehr Energie freigesetzt, als nur den Grundumsatz. Nehme ich statt 60 W also 80 W, dann ergibt sich eine Differenz von 5°C, was mit der Praxis so circa übereinstimmt. Also dürfte der oben für das Pathfinder angenomme U-Wert von 4 so *ungefähr* richtig sein. Vielleicht ist er aber auch etwas besser. Es geht hier zunächst mal darum, daß man sich der Sache nähert.

Interessante Herangehensweise, aber ich würde andere Energieumsätze annehmen.

Es sind also praktische Versuche und Temperaturmessungen angesagt.

Ja, mach mal, würde mich wirklich interessieren.

Mac

[jiggalatei]

Hallo T.R.
wie wäre es denn, wenn Du statt des Futterstoffes einfach 2 Leichte Kufa Sommerschlafsäcke vom Baumarkt verwendest. Die müssten sich doch prima am Pathfinder anbringen lassen. Ordentlich komprimiert haben die sicher nur etwa 5 Liter und du hast gleich was richtiges.
Gruß Jigga

[T.R.]

wie wäre es denn, wenn Du statt des Futterstoffes einfach 2 Leichte Kufa Sommerschlafsäcke vom Baumarkt verwendest.

Hey! Gute Idee. Die gibt es teils ja für'n Ei und Butterbrot. Mit etwas Geschick lassen die sich vielleicht passend zurechtschneiden und umsäumen. Bleibt die Frage, wie die sich hinsichtlich Dampfdiffusion verhalten. Muß man testen ... .

Und manchmal sieht man die Dinge nicht, obwohl sie direkt vor Augen liegen ... :



Hier wurde simpel der Schlafsack gelüftet ... .

Ich werde mal versuchsweise den Schlafsack zwischen Innen- und Außenzelt legen, und dann Temperaturen messen. Dasselbe mache ich dann auch mit einer Fleecedecke und einer Alu-Rettungsfolie. Und dann mal schauen, wie sich das Ganze so verhält ... .

Daß die Alu-Folie eher ungünstig ist, ist klar. Sie ist nicht dampfdurchlässig. Aber sie reflektiert Wärme. Ist vielleicht ganz interessant zu testen, wie sich das temperaturmäßig auswirkt.

@ der Mac: Der Schlafsack hat eine Fläche von ca. 2,4 qm - eben gemessen. Das Außenzelt ist möglicherweise tatsächlich etwas größer, vielleicht so 4,5 oder 5 qm. Ich messe das bei Gelegenheit mal nach. Für das Innenzelt dürften 4 qm annähernd hinkommen. Der Boden ist eh eine gesonderte Geschichte. Da liegen die Unterlegplane, der Zeltboden, die Thermomatte, der Schlafsack und in meinem Fall noch eine Decke. Und Kühlung durch Wind findet dort nicht statt. Als zu kühl habe ich den Boden bislang noch nicht empfunden.

Grüße
TR

[T.R.]

Abhängig davon, welche Erfahrungen man mit welchen Zelten oder Material in welchem Klima gesammelt hat, scheinen die Vorstellungen unterschiedlich zu sein, wenn es um Beschreibung und Wirkung von Effekten und Phänomenen geht. Wie kommuniziert man das?

Also Innenzelt isolieren klingt erst mal gar nicht verkehrt. Allerdings hast du dann das Problem, dass die Feuchtigkeit noch stärker im Innenzelt bleibt.

Du kannst mal testweise Innen- und Außenzeltmaterial vor den Mund halten, durchpusten, und mit einer Hand fühlen, was auf der anderen Seite herauskommt. Wenn Du beim Innenzeltmaterial einen Luftzug und etwas Feuchtigkeit auf der Hand spürst, dann wird sich das Material auch in der Praxis so verhalten. Dampf rauscht da durch.

Wenn nun das Innenzelt besser "isoliert" ist, bedeutet das nicht, daß es *wasser*-isoliert ist, wie wir es vom Außenzelt gewohnt sind. Es ist in diesem Fall *wärme*-isoliert. Wenn die zusätzliche Dämmung dafür durchlässig ist, rauscht auch hier Dampf durch wie nichts (Diffusion). Feuchtigkeitsprobleme im Innenzelt sind sehr unwahrscheinlich.

Thinsulate-Material - U-Wert von 1,6.
Der U-Wert gilt aber nur bei völliger Windstille. Wenn dein Außenzelt nicht völlig winddicht ist, was du ja nicht wolltest, wird es auch durchs Innenzelt durchziehen.

U-Wert bleibt U-Wert. Evtl. Verluste durch Wind wären eine gesonderte Rechnung. Desweiteren hatte ich ja nur den U-Wert vom Thinsulate genommen. Innen- und Außenzelt kämen beim Gesamt-U-Wert noch hinzu.

Wenn ich "gut durchlüftet" schrieb, dann meine ich damit einen stetigen Luftzug. Da muß nicht Windstärke 12 durchpfeifen, sondern nur zart die Luft durchhauchen. Das läßt sich über die Lüftungsklappen regulieren und es ist ausreichend, damit Feuchtigkeit mitgenommen wird. Steter Tropfen höhlt den Stein, sozusagen.

Ansonsten hält das Außenzelt den Wind und auch Kühlung durch Wind i.w. vom Innenzelt ab - wie geschrieben "das Gröbste". Im Innenzelt kommt davon praktisch kaum noch etwas an. Das Pathfinder ist hier für meinen Geschmack von Haus aus schon ziemlich gut abgestimmt. Etwas zugig - im Außenzelt (!) - war es nur im unteren Bereich, wo eben das Außenzelt vom Boden absteht. Schon nur wenig weiter oben war es relativ ruhig, aber dennoch ausreichend, um auch bei geschlossenen Lüftern Feuchtigkeit abzuführen. Kondensprobleme hatte ich ja keine.

... besonders wenn es sehr kalt wird ...

Das ist alles sehr relativ. Mit dem Thinsulate-Material bekommt man offenbar eine Verbesserung um den Faktor 2,5 hin (U-Werte: 4 / 1,6 = 2,5). Wenn es draußen -30°C und im Zelt meinetwegen -25°C hat, dann läßt sich mit dem Material die Temperaturdifferenz von 5°C auf 5°C x 2,5 = 12,5°C verbessern. Innen im Zelt wären es dann also -17,5°C. Das ist immer noch recht "frisch" , und es fragt sich, ob man unter diesen Bedingungen den Aufwand betreiben soll. Da wirft man vielleicht lieber den Brenner an.

Habe ich Außen aber +5°C, dann ist es für mich ein *erheblicher* Unterschied, ob es im Zelt +10°C oder +17,5°C hat.

Aber nochmal zum Brenner und obigen -30°C. Angenommen man erreicht mit seiner Hilfe innen eine Temperatur von 0°C, dann ergäbe sich ein Temperaturunterschied von 30°C. Das multipliziert mit 2,5 ergibt eine Differenz von 75°C. Man hätte mit Thinsulate innen dann sagenhafte 45°C, d.h. man könnte den Brenner erheblich herunterfahren.

Das verhält sich hier genauso wie bei jiggalateis mehr oder weniger wärmegedämmten Haus, welches jenachdem mehr oder weniger Heizung benötigt. Man kann nun überlegen, an welcher Stelle man welchen Aufwand betreibt, um welchen Effekt zu erzielen. Das kann individuell sehr unterschiedlich sein.

Interessante Herangehensweise, aber ich würde andere Energieumsätze annehmen.

Danke! Die Seite kannte ich noch nicht.

Grüße
TR

[derMac]

Du kannst mal testweise Innen- und Außenzeltmaterial vor den Mund halten, durchpusten, und mit einer Hand fühlen, was auf der anderen Seite herauskommt. Wenn Du beim Innenzeltmaterial einen Luftzug und etwas Feuchtigkeit auf der Hand spürst, dann wird sich das Material auch in der Praxis so verhalten. Dampf rauscht da durch.

Wenn nun das Innenzelt besser "isoliert" ist, bedeutet das nicht, daß es *wasser*-isoliert ist, wie wir es vom Außenzelt gewohnt sind. Es ist in diesem Fall *wärme*-isoliert. Wenn die zusätzliche Dämmung dafür durchlässig ist, rauscht auch hier Dampf durch wie nichts (Diffusion). Feuchtigkeitsprobleme im Innenzelt sind sehr unwahrscheinlich.

Nein. In der Praxis hast du bei ungünstigen Bedingungen auch Kondens im Innenzelt, wenn dieses nicht nur aus Netz besteht. Eine zusätzliche Isolierung macht das noch schlimmer. Da rauscht es nicht so einfach durch. Wie schlimm es dann wirklich ist müsste man ausprobieren.

U-Wert bleibt U-Wert. Evtl. Verluste durch Wind wären eine gesonderte Rechnung. Desweiteren hatte ich ja nur den U-Wert vom Thinsulate genommen. Innen- und Außenzelt kämen beim Gesamt-U-Wert noch hinzu.

Nein, weil es kein echter U-Wert ist. U-Werte gibt es nur für Festkörper. Und das Thinsulate kann man nicht als Festkörper sehen, wenn da Luft durchgeht. Wenn es Luftdicht verpackt ist ist der U-Wert natürlich konstant.

Wenn ich "gut durchlüftet" schrieb, dann meine ich damit einen stetigen Luftzug. Da muß nicht Windstärke 12 durchpfeifen, sondern nur zart die Luft durchhauchen. Das läßt sich über die Lüftungsklappen regulieren und es ist ausreichend, damit Feuchtigkeit mitgenommen wird. Steter Tropfen höhlt den Stein, sozusagen.

Schon klar. aber es kühlt auch stetig. Deswegen wird ja gerade bei Niedrigenergiehäusern in diesem Bereich so ein gigantischer Aufwand betrieben. Und du willst ja praktisch ein Niedrigenergiezelt bauen. Ich denke halt, wenn es was bringen soll, musst du sehr penibel vorgehen, wie man das bei Niedrigenergiehäusern auch tut. Sonst wird dein Zelt einfach ziemlich schwer. Aber versuch es ruhig erst mal mit einfachen Mitteln, würde mich wirklich interessieren.

Mac

[T.R.]

In der Praxis hast du bei ungünstigen Bedingungen auch Kondens im Innenzelt, ... Eine zusätzliche Isolierung macht das noch schlimmer. Da rauscht es nicht so einfach durch.

Sobald irgendwo die Dampfsperre oder etwas Vergleichbares fehlt, geht da der Dampf durch. Wir beide werden hier kaum die Bauphysik auf den Kopf stellen können (Diffusion / Dampfdiffusion).

Wenn man aber das Außenzelt (PU/Si beschichtetes Nylon -> dampfdicht) dicht macht und dazu noch fette Schneelappen hat, dann hat man eine 1a Dampfsperre. Man suppt in der eigenen Suppe ... . Na klar wirkt sich das auch im Innenzelt aus ... .

Nein, weil es kein echter U-Wert ist. U-Werte gibt es nur für Festkörper.

Nichts für Ungut, aber das ist Blödsinn. Mache Dich bitte sachkundig: U-Wert

Ich schlage vor, daß wir beide an dieser Stelle abbrechen. Es macht wirklich keinen Sinn.

Grüße
TR

[derMac]

Sobald irgendwo die Dampfsperre oder etwas Vergleichbares fehlt, geht da der Dampf durch. Wir beide werden hier kaum die Bauphysik auf den Kopf stellen können (Diffusion / Dampfdiffusion).

Meine Beobachtung ist, dass er nicht vollständig durchgeht. Z.B. weil der Taupunkt gerade auf dem Innenzelt liegt. Ich stell mit dieser Beobachtung gar nix auf den Kopf.

Nichts für Ungut, aber das ist Blödsinn. Mache Dich bitte sachkundig: U-Wert

Nichts für Ungut, aber liest du deine Links auch wirklich? Das ist jetzt schon das 2. Mal, dass du mir einen Link anbietest, in dem nicht das steht was du behauptest. Allerdings, muss ich zugeben, das war mir aber vorher klar und spielt in diesem Fall auch keine Rolle, das der Begriff Festkörper etwas "oberflächlich" ist. Der Festkörper darf natürlich Einschlüsse von nicht festen Stoffen haben, solange man deren Dynamik hinreichend vernachlässigen kann. Das ist zwischen Außen- und Innenzelt aber definitiv nicht der Fall.

Ich schlage vor, daß wir beide an dieser Stelle abbrechen. Es macht wirklich keinen Sinn.

Wenn du meinst.

Mac

[Randonneur]

@T.R. Der U Wert von der Thinsulate Isolierung ist nicht U=1.6W/(Km^2). Der Waermewiderstand is 1.6clo, das entspricht etwa U=4W/(Km^2) (schade waere ein zu schoenes Material fuer eine Winterjacke gewesen). Die Waermeleitung eines Luft-Festkoerperuebergangs ist etwa U=6W/(Km^2) bei ruhender Luft, wobei aber auch noch eine betraechtliche Waermemenge als Strahlung uebertragen wird. Das Zelt entspricht zwei bis vier ruhenden Trennschichten (Schlafsack-Luft, Luft-Innenzelt, und vielleicht Innenzelt-Lust, Luft-Aussenzelt). Der wirksamste Beitrag duerfte der erste sein. Viel Spass beim Rechnen.

Gruesse,
Daniel.